一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构

摘要

本发明公开了3D拍摄领域内的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，包括拍摄机构，拍摄机构为单镜头结构，所述拍摄机构内设有反射分光机构，反射分光机构包括一个三棱镜和两个反射镜，所述三棱镜具有两个反射镜面，两个反射镜分别与三棱镜的两个反射镜面相平行，所述反射镜的镜面朝向三棱镜的反射镜面，两个所述反射镜面之间的三棱镜棱边朝向所述拍摄机构的单镜头，所述三棱镜远离所述单镜头的一侧设有两个相互平行的物镜，每个所述物镜分别与一个所述反射镜相对设置，每个所述物镜远离所述反射镜的一侧均设有CMOS图像传感器。本发明可解决现有技术采用双镜头进行裸眼3D拍摄需要对两个镜头均进行调焦导致操作麻烦拍摄效率低的问题。

权利要求

1.一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：包括装载箱和拍摄机构，所述拍摄机构为单镜头结构，所述拍摄机构内设有反射分光机构，所述反射分光机构包括一个三棱镜和两个反射镜，所述三棱镜具有两个反射镜面，两个所述反射镜分别与三棱镜的两个反射镜面相平行，所述反射镜的镜面朝向三棱镜的反射镜面，两个所述反射镜面之间的三棱镜棱边朝向所述拍摄机构的单镜头，所述三棱镜远离所述单镜头的一侧设有两个相互平行的物镜，每个所述物镜分别与一个所述反射镜相对设置，每个所述物镜远离所述反射镜的一侧均设有CMOS图像传感器；所述拍摄机构安装在所述装载箱内；

所述装载箱包括底板、四个侧板和顶板，其中底板与四个侧板均可拆卸连接，所述装载箱的底板包括连接在一起的本体部和延伸部，所述延伸部包括多个依次铰接的、条形的导轨板，当多个所述导轨板呈Z型折叠时，即形成与本体部对接的延伸部；在所述本体部和导轨板上均设有导轨，当多个所述导轨板呈直线展开时，所述本体部上的导轨与导轨板上的导轨平滑对接，在所述导轨上滑动连接有滑座，所述拍摄机构安装在滑座上。

2.根据权利要求1所述的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：所述装载箱其中两个相对的侧板与顶板一体成型为门型的罩体，在所述罩体每个侧板的两竖向端面上均开设有多个安装孔，在所述装载箱另外两个侧板上均设有可插入所述安装孔的安装柱，当安装柱插入罩体上对应的安装孔内时，装载箱的四个侧壁围合呈矩形框状。

3.根据权利要求2所述的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：在所述罩体每一侧板内壁的下端均横向排列有多个连接孔，所述本体部的两端均设有可插入所述连接孔的连接柱，每一所述导轨板的两端均设有插柱和插槽，当多个导轨板折叠形成延伸部时，所述插柱可插入罩体的对应连接孔内；当多个导轨板展开呈直线时，所述插柱可插入对应导轨板的插槽内。

4.根据权利要求3所述的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：在所述本体部上设有与插柱相配合的定位孔，当导轨板展开呈直线时，靠近本体部的导轨板端头的插柱插入相应的定位孔内。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：所述装载箱设有安装柱的侧板由多个条形的支架板拼接而成，并且装载箱同一侧板上的多个所述支架板依次可拆卸地铰接，所述安装柱一体形成在每一支架板对应侧壁的两端，在所述导轨板的底部设有与支架板端部相连的连接结构；当所述支架板与罩体连接时，即形成装载箱的对应侧板；当所述支架板与导轨板连接时，即形成导轨的支脚。

6.根据权利要求5所述的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：所述导轨板底部与支架板端部相连的连接结构包括沿导轨板长度方向开设的T型通槽，在所述T型通槽内滑动卡接有T型螺栓，所述T型螺栓的下端螺纹连接有支撑球，在所述支撑球上设有多个供所述安装柱插入的支撑孔。

7.根据权利要求6所述的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：在所述本体部与延伸部对接的侧壁上设有卡槽，所述支架板和导轨板均为一个长条侧壁设有卡槽另一个长条侧壁一体成型有卡条的结构。

8.根据权利要求7所述的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：所述本体部呈长条形板状，在本体部宽度方向的两边均连接有延伸部。

9.根据权利要求8所述的一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，其特征在于：所述拍摄机构通过安装座安装在滑座上，所述安装座可竖向转动地安装在滑座顶面，所述拍摄机构与安装座固定。

说明书

一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构

技术领域

[0001] 本发明涉及3D拍摄领域，具体涉及一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构。

背景技术

[0002] 裸眼3D显示是无需佩戴任何辅助设备(如3D眼镜、头盔等)的情况下，通过光柱透镜等先进光学技术与特殊算法定制的视频片源即可让观众获得前所未有的“高真实度”视
觉体验，是一种新型的图像显示技术。基于多目视觉原理的裸眼3D显示技术在教育、展示、
科学、影音及移动终端等领域具有重要的应用。

[0003] 目前，裸眼3D显示技术为了获得更好的立体效果，往往采用多幅视差图像进行合成，观看者在不同观看位置只要看到其中的两幅图像就可以在大脑皮层中产生立体视觉，
且随着观看者的水平移动，可以看到物体的不同角度侧面，进而产生运动视差。在立体摄影
中拍摄方式有很多种，常见方式包括平行式和汇聚式，在不同的拍摄场景下采用最合适的
拍摄方式，可以最大限度的发挥出其各自独有的优势。目前的立体摄影技术主要采用双镜
头或多镜头拍摄，然而双镜头在拍摄时，需要对两个镜头的焦距均进行调节，保证两个镜头
的焦距一致才能保证拍摄效果，无法保证镜头对焦品质且效率很低，操作麻烦。

[0004] 且现有的3D拍摄中经常会架设导轨对摄像设备进行稳定导向以获得不同角度的稳定图像，但是现有的导轨、支架与摄像设备是分离的，每次使用均需要重新组装安装调
试，每到一个地方均需要单独对摄像设备和支架等单独搬运，非常麻烦，影响拍摄效率。

发明内容

[0005] 本发明意在提供一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，以解决现有技术采用双镜头进行裸眼3D拍摄需要对两个镜头均进行调焦导致操作麻烦拍摄效率低的问题。

[0006] 为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种基于棱镜反射分光的单镜头3D拍摄结构，包括装载箱和拍摄机构，所述拍摄机构为单镜头结构，所述拍摄机构内设有反
射分光机构，所述反射分光机构包括一个三棱镜和两个反射镜，所述三棱镜具有两个反射
镜面，两个所述反射镜分别与三棱镜的两个反射镜面相平行，所述反射镜的镜面朝向三棱
镜的反射镜面，两个所述反射镜面之间的三棱镜棱边朝向所述拍摄机构的单镜头，所述三
棱镜远离所述单镜头的一侧设有两个相互平行的物镜，每个所述物镜分别与一个所述反射
镜相对设置，每个所述物镜远离所述反射镜的一侧均设有CMOS图像传感器；所述拍摄机构
安装在所述装载箱内。

[0007] 所述装载箱包括底板、四个侧板和顶板，其中底板与四个侧板均可拆卸连接，所述装载箱的底板包括连接在一起的本体部和延伸部，所述延伸部包括多个依次铰接的、条形
的导轨板，当多个所述导轨板呈Z型折叠时，即形成与本体部对接的延伸部；在所述本体部
和导轨板上均设有导轨，当多个所述导轨板呈直线展开时，所述本体部上的导轨与导轨板
上的导轨平滑对接，在所述导轨上滑动连接有滑座，所述拍摄机构安装在滑座上。这样可以
利用装载箱底板的本体部和展开的延伸部形成拍摄用的导轨，用于对拍摄机构进行支撑和
导向，使装载箱的功能更加齐备，不用另外设置占用较大空间的拍摄机构导轨，使拍摄设备
更加精简、使用更加方便。

[0008] 所述装载箱其中两个相对的侧板与顶板一体成型为门型的罩体，在所述罩体每个侧板的两竖向端面上均开设有多个安装孔，在所述装载箱另外两个侧板上均设有可插入所
述安装孔的安装柱，当安装柱插入罩体上对应的安装孔内时，装载箱的四个侧壁围合呈矩
形框状。装载箱的侧板与顶板结构简单，组装和拆卸方便，拆卸下来的门型罩体可作为桌体
用于放置物品或者支撑导轨。

[0009] 在所述罩体每一侧板内壁的下端均横向排列有多个连接孔，所述本体部的两端均设有可插入所述连接孔的连接柱，每一所述导轨板的两端均设有插柱和插槽，当多个导轨
板折叠形成延伸部时，所述插柱可插入罩体的对应连接孔内；当多个导轨板展开呈直线时，
所述插柱可插入对应导轨板的插槽内。当拼装装载箱时，利用连接孔与连接柱和插柱的配
合，使罩体下端与装载箱底板之间的连接结构简单、可靠；当拼装导轨时，利用插柱与对应
导轨板插槽之间的配合，使导轨整体更加稳定可靠。

[0010] 在所述本体部上设有与插柱相配合的定位孔，当导轨板展开呈直线时，靠近本体部的导轨板端头的插柱插入相应的定位孔内。当拼装导轨时，利用本体部上定位孔与对应
导轨板端头插柱的配合，使导轨板与本体部之间对接稳定可靠，确保拍摄机构的滑动平稳、
确保拍摄效果。

[0011] 所述装载箱设有安装柱的侧板由多个条形的支架板拼接而成，并且装载箱同一侧板上的多个所述支架板依次可拆卸地铰接，所述安装柱一体形成在每一支架板对应侧壁的
两端，在所述导轨板的底部设有与支架板端部相连的连接结构；当所述支架板与罩体连接
时，即形成装载箱的对应侧板；当所述支架板与导轨板连接时，即形成导轨的支脚。这样多
个支架板可折叠为板状也可展开为条状，板状作为装载箱的侧壁，条状作为导轨板展开后
的支撑脚架，采用这样的铰接形式使得折叠成板状时表面无明显缝隙，具有较好的封闭保
护作用，展开时相邻两个支架板的端部之间完全相抵，作为支撑脚架不易弯曲倒塌，具有更
稳定的支撑效果。

[0012] 所述导轨板底部与支架板端部相连的连接结构包括沿导轨板长度方向开设的T型通槽，在所述T型通槽内滑动卡接有T型螺栓，所述T型螺栓的下端螺纹连接有支撑球，在所
述支撑球上设有多个供所述安装柱插入的支撑孔。当支架板用作导轨的支脚时，导轨板底
部与支架板端部之间的连接结构简单、组装和拆卸方便；并且支架板沿导轨长度方向的位
置可以随着T型螺栓沿T型通槽的滑动而调节。

[0013] 在所述本体部与延伸部对接的侧壁上设有卡槽，所述支架板和导轨板均为一个长条侧壁设有卡槽另一个长条侧壁一体成型有卡条的结构。这样设置通过卡槽与卡条的卡合
使得折叠后的装载箱侧板及底板均具有更好的密封性能，具有更好的防风、防水、防虫作
用。

[0014] 作为优选所述本体部呈长条形板状，在本体部宽度方向的两边均连接有延伸部。

[0015] 所述拍摄机构通过安装座安装在滑座上，所述安装座可竖向转动地安装在滑座顶面，所述拍摄机构与安装座固定。拍摄机构的拍摄角度更广，使用更加方便。

[0016] 本方案的工作原理在于，拍摄机构采用单镜头反射分光方式进行拍摄，装载箱采用拼装集成方式。装载箱呈箱体状时，导轨板通过铰接点折叠、通过卡条与卡槽的卡合与本
体部共同形成装载箱的底板，拍摄机构通过安装座连接在卡轨上并位于底板的中部。底板
通过插柱、连接柱与连接孔的插接连接在罩体的底部，支架板通过铰接点折叠形成板状、通
过安装柱与安装孔的插接连接在罩体的侧端开口形成装载箱的侧板，这样通过底板、侧板
及罩体形成封闭的装载箱对拍摄机构及T型螺栓、支撑球进行装载保护。装载箱展开时，导
轨板展开，在导轨板的端部设置与插柱对应的插槽，通过插柱与插槽的连接实现多个导轨
板连接使得导轨连接成直线，通过插柱与定位孔的连接实现本体部上导轨与导轨板上导轨
的对接，这样形成稳定的直线型导向轨道。T型螺栓连接在支撑球上，T型螺栓的头部滑入T
型通槽内，将呈板状拼接在一起的支架板整体从罩体上拆下，通过安装柱与支撑球安装孔
的插接实现支撑球上支架板的连接，多个支架板的宽度及厚度使之可稳定支撑导向轨道；
也可以将铰接在一起的多个支架板拆开，在同一个支撑球上连接多个支架板提供更加稳定
的支撑；还可以将多个支架板展开呈长条形再连接到支撑球上，以实现导轨高度的调节。

[0017] 并且，本方案采用棱镜分光技术配合单镜头拍摄，通过单镜头将所拍摄的景物成像为三维光学模型，将单镜头成像的光束通过三棱镜的两个反射镜面及反射镜分光、反射
分为两束平行的光束，两束平行光束分别经过相应的辅助物镜，最终将单镜头摄入的三维
景物光学模型成像于两个CMOS图像传感器上，拍摄景物空间的一定纵深范围经两次成像才
被记录，经过反射分出的两束平行光束与单镜头的光轴保持平行但又不重合，进而产生视
差，通过同一光路同时生成左右两个立体画幅，使所得两个画幅的质量一致性明显提高，摄
影师无需单独调焦就能始终保持调焦面与汇聚面的重合，无疑对于提高拍摄成功率大有好
处。采用本申请方案所拍摄影像，由于左右立体画幅上同距离同名物点的视差值均小于用
双镜头直接拍摄时的数值，左右影像视差带来的模糊还小于人眼可察觉的临界值。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件
或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

[0019] 图1为本发明实施例中反射分光机构的结构简图。

[0020] 图2为本发明实施例中罩体的主视图。

[0021] 图3为本发明实施例中多个支架板折叠呈板状的结构示意图。

[0022] 图4为本发明实施例中装载箱底板的俯视图。

[0023] 图5为本发明实施例中支架板和导轨板的使用状态示意图。

具体实施方式

[0024] 下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范
围。

[0025] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0026] 此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0027] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0028] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0029] 下面通过具体实施方式进一步详细说明：

[0030] 说明书附图中的附图标记包括：单镜头1、三棱镜2、反射镜面3、反射镜4、物镜5、CMOS图像传感器6、罩体7、安装孔8、支架板9、安装柱10、本体部11、导轨板12、导轨13、插柱
14、连接柱15、支撑球16、滑座17、T型螺栓18、安装座19。

[0031] 实施例基本如附图1～图5所示：本实施例包括装载箱和拍摄机构，所述拍摄机构为单镜头1结构，所述拍摄机构内设有反射分光机构，所述反射分光机构包括一个三棱镜2
和两个反射镜4，所述三棱镜2具有两个反射镜面3，两个所述反射镜4分别与三棱镜2的两个
反射镜面3相平行，所述反射镜4的镜面朝向三棱镜2的反射镜面3，两个所述反射镜面3之间
的三棱镜2棱边朝向所述拍摄机构的单镜头1，所述三棱镜2远离所述单镜头1的一侧设有两
个相互平行的物镜5，每个所述物镜5分别与一个所述反射镜4相对设置，每个所述物镜5远
离所述反射镜4的一侧均设有CMOS图像传感器6；所述拍摄机构安装在所述装载箱内。

[0032] 所述装载箱包括底板、四个侧板和顶板，其中底板与四个侧板均可拆卸连接，所述装载箱的底板包括连接在一起的本体部11和延伸部，所述延伸部包括多个依次铰接的、条
形的导轨板12，当多个所述导轨板12呈Z型折叠时，即形成与本体部11对接的延伸部。在所
述本体部11和导轨板12上均设有导轨13，当多个所述导轨板12呈直线展开时，所述本体部
11上的导轨13与导轨板12上的导轨13平滑对接。在所述导轨13上滑动连接有滑座17，所述
拍摄机构安装在滑座17上。本实施例优选所述拍摄机构通过安装座19安装在滑座17上，所
述安装座19可竖向转动地安装在滑座17顶面，所述拍摄机构与安装座19固定。

[0033] 所述装载箱其中两个相对的侧板与顶板一体成型为门型的罩体7，在所述罩体7每个侧板的两竖向端面上均开设有多个安装孔8，在所述装载箱另外两个侧板上均设有可插
入所述安装孔8的安装柱10，当安装柱10插入对应的安装孔8内时，装载箱的四个侧壁围合
呈矩形框状。

[0034] 所述罩体7每一侧板内壁的下端均横向排列有多个连接孔(附图未示出)，所述本体部11的两端均设有可插入所述连接孔的连接柱15，每一所述导轨板12的两端均设有插柱
14和插槽(附图未示出)，当多个导轨板12折叠形成延伸部时，所述插柱14可插入罩体7的对
应连接孔内；当多个导轨板12展开呈直线时，所述插柱14可插入对应导轨板12的插槽内。

[0035] 在所述本体部11上设有与插柱14相配合的定位孔(附图未示出)，当导轨板12展开呈直线时，靠近本体部11的导轨板12端头的插柱14插入相应的定位孔内。

[0036] 所述装载箱设有安装柱10的侧板由多个条形的支架板9拼接而成，并且装载箱同一侧板上的多个所述支架板9依次可拆卸地铰接，所述安装柱10一体形成在每一支架板9对
应侧壁的两端，在所述导轨板12的底部设有与支架板9端部相连的连接结构。当所述支架板
9与罩体7连接时，即形成装载箱的对应侧板；当所述支架板9与导轨板12连接时，即形成导
轨13的支脚。

[0037] 所述导轨板12底部与支架板9端部相连的连接结构包括沿导轨板12长度方向开设的T型通槽(附图未示出)，在所述T型通槽内滑动卡接有T型螺栓18，所述T型螺栓18的下端
螺纹连接有支撑球16，在所述支撑球16上设有多个供所述安装柱10插入的支撑孔。

[0038] 在所述本体部11与延伸部对接的侧壁上设有卡槽(附图未示出)，所述支架板9和导轨板12均为一个长条侧壁设有卡槽另一个长条侧壁一体成型有卡条的结构。所述本体部
11呈长条形板状，在本体部11宽度方向的两边均连接有延伸部。

[0039] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。